基于無線傳感技術(shù)的核電站輻射場三維可視化技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著核技術(shù)在核電站輻射監(jiān)測領(lǐng)域的發(fā)展以及無線傳感技術(shù)在智能監(jiān)控領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，智能化的輻射監(jiān)測系統(tǒng)也成為各科研院所以及核電業(yè)主的研究對象。如何有效、全面的對核電站工作環(huán)境下的各區(qū)域及工藝流程進行輻射監(jiān)測，減少事故工況下人工工作量等設(shè)計目標(biāo)也極大的推動了無線傳感技術(shù)在核電站的應(yīng)用。
　　為了滿足核電站內(nèi)輻射場范圍更大，穩(wěn)定性要求更強，安全性要求更高的監(jiān)測需求，本文以無線傳感技術(shù)在核電站的應(yīng)用現(xiàn)狀及國內(nèi)外各科研院所研究狀況為可

2、行性的理論基礎(chǔ)，在充分分析核電站無線輻射監(jiān)測系統(tǒng)特性的基礎(chǔ)上，提出了一種基于無線傳感網(wǎng)技術(shù)的核電站輻射場三維監(jiān)測方法并搭建了系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)著重解決了兩點問題:
　　一是設(shè)計、搭建了無線傳感網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及節(jié)點部署策略。比對研究后選擇WirelessHART技術(shù)搭建無線網(wǎng)絡(luò)模型，理論分析了其mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性、安全性及穩(wěn)定性，試驗驗證了所研發(fā)的WirelessHART模塊具有極低的功耗且組網(wǎng)操作簡單的特性。針對于核電站

3、輻射監(jiān)測儀位置固定的情況，設(shè)計了雙層網(wǎng)絡(luò)模型，使用ILP（整數(shù)線性規(guī)劃）方法定性分析了該網(wǎng)絡(luò)功耗小、鏈路完整及數(shù)據(jù)傳輸不丟包的約束條件，從而解決最少中繼節(jié)點數(shù)目的部署策略問題。該網(wǎng)絡(luò)模型可實現(xiàn)大范圍的輻射劑量無線測量，能夠保證各有效測量位置的測量結(jié)果可準(zhǔn)確可靠的發(fā)送至數(shù)據(jù)接收終端。
　　二是采用先進的超聲波技術(shù)實現(xiàn)安全殼內(nèi)外的無線通信。針對鋼制安全殼對無線信號的屏蔽作用，分析了其通信距離短且速率要求低的無線通信需求，設(shè)計了以超聲波